Sexualdimorphismus der Haftfähigkeit an rauen Oberflächen bei Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae)

Sexual Dimorphism in the Attachment Ability of Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae) on Rough Substrata

  • Leptinotarsa decemlineata lebt oligophag ausschließlich auf Vertretern der Solanaceae, insbesondere Solanum spp. (Radcliffe 1982). Die herbivore Spezies ist fähig, erfolgreich auf den unbehaarten, behaarten und glandulär behaarten Blattoberflächen der Nachtschattengewächse zu haften, sich fortzubewegen und zu leben. Dazu verhelfen paarige Krallen und Hafthaarkissen an den Tarsen (Rivnay 1928). Das ausgesprochen gute Haftvermögen und die Substratanpassungsfähigkeit haariger Haftsysteme von Insekten sind für verschiedene Vertreter der Diptera und Coleoptera experimentell belegt (siehe Review von Gorb 2001). Stork (1980 a, b) beobachtete insbesondere bei Käfern der Familien Chrysomelidae und Coccinellidae einen ausgeprägten Sexualdimorphismus der tarsalen Hafthaare. Schanz (1953) beschreibt für L. decemlineata drei verschiedene Hafthaartypen: (1) Haare mit sich asymmetrisch verjüngenden Spitzen, (2) spatelförmige Gebilde und (3) Haare mit Haftsohlen, welche nur die Männchen besitzen. Hinsichtlich der geschlechterspezifischen Unterschiede der Haftkraft auf verschieden rauen Oberflächen existieren bislang wenige quantitative Nachweise. Pelletier & Smilowitz (1987) wiesen für Männchen von L. decemlineata in Inversionsexperimenten ein außerordentliches Haftvermögen auf Glas- und Kunststoffoberflächen nach, wobei sie dessen Gründe in den maskulin-spezifischen Hafthaaren mit scheibenförmig verbreiterten Enden vermuteten. Die Fähigkeit der Männchen, an glatten Oberflächen besonders gut zu haften, wurde als eine Anpassung an die Haftung auf den glatten Oberflächen der Weibchenelytren während der Kopulation erklärt. Die meisten natürlichen Oberflächen (insbesondere Pflanzenoberflächen) sind jedoch rau. Somit besteht die Frage, ob beide Geschlechter auch eine unterschiedliche Spezialisierung der Haftsysteme für die Haftung auf rauen Substraten besitzen. Um den Einfluss unterschiedlicher Oberflächenrauhigkeiten auf die Haftsystemfunktionalität der Weibchen und Männchen von L. decemlineata zu prüfen, wurden in der vorliegenden Studie Kraftmessungen mit einzelnen Individuen auf Oberflächen mit exakt definierter Rauheit durchgeführt.
  • The remarkable attachment ability and the adaptability to different substrates of insects‘ hairy attachment systems have been experimentally demonstrated in representatives of Diptera and Coleoptera. Many representatives from the family Chrysomelidae exhibit a distinctive sexual dimorphism in the structure of adhesive tarsal hairs. Differences in attachment ability between sexes have been previously reported for smooth substrata. In L. decemlineata, a very strong attachment ability on smooth glass and plastic surfaces has been described in males, and explained by the action of specialised mushroom-like tarsal hairs. The present study demonstrates the influence of different surface roughnesses on the attachment forces of L. decemlineata males and females. The maximum attachment force of individual beetles was measured on epoxy resin surfaces (0-12 μm surface roughness) using a centrifugal force tester. On the smooth surface, no considerable differences between males and females were found, whereas, on rough surfaces, adherence of females was significantly stronger, up to twice that of males. The results indicate that the main functional trait of the adhesive system of females is its stronger specialization to rough plant surfaces.

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Metadaten
Author:Dagmar Voigt, Jan M. Schuppert, Steffen Dattinger, Stanislav N. Gorb
URN:urn:nbn:de:hebis:30-1110771
ISSN:0344-9084
Parent Title (German):Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie
Publisher:Deutsche Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie
Place of publication:Gießen
Document Type:Article
Language:German
Date of Publication (online):2008/10/29
Year of first Publication:2008
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2008/10/29
Tag:Adhäsion; Dimorphisums; Haftung; Oberflächenrauhigkei; tarsale Hafthaare
adhesion; attachment; dimorphism; surface roughness; tarsal hairs
Volume:16
Page Number:4
First Page:431
Last Page:434
HeBIS-PPN:206774338
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
Sammlungen:Sammlung Biologie / Sondersammelgebiets-Volltexte
Zeitschriften / Jahresberichte:Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie / Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie, Band 16 (2008)
:urn:nbn:de:hebis:30:3-300833
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht